Instalación de carga de palets

Automatizar el sistema de carga de pale en el sistema de flejado final.

Anteriormente la descarga se realizaba manual mente con una carretilla elevadora. Los pales llegaban en un convoy de hasta cinco carros desde donde eran descargados para ser conducidos a la flejadora final.

Hasta el momento no se había conseguido automatizar esta carga porque los palés eran de materiales, tamaños y estructuras muy diversas.

 El convoy estaba formado por carros de dos tamaños distintos con una posición no predecible. El convoy era arrastrado por un vehículo móvil, por lo que tanto la posición y ángulo de los carros era variable. No era posible un tipo de palé común debido a las características del contenido y a que los destinatarios eran diversos.

Todo este conjunto de dificultades había impedido hasta el momento automatizar este proceso.

• Reconocer la posición del pale.
• Identificar el tipo de palé.
• Recoger el palé, en tiempo coto y sin riesgos de deterioro de la carga
• Automatizar el sistema de conveyor de movimiento final de los pale a la flejador

El número de tipos palé es de 18, con posibilidades de aumentar en el futuro. Con estructuras y materiales diversos. Necesitábamos identificar con gran precisión los dos puntos de la recogida con las palas del robot cartesiano. El valor del contenido del palé es muy alto, por lo que no podíamos aceptar caídas o colisiones.

Precisábamos de un sistema de visión artificial en 3D. la posición de los carros no estaba controlada, podían variar en ángulo y la posición variaba dentro de un margen. A esto se sumaba que existían dos longitudes de carro diferentes, que podían integrarse en el convoy de forma aleatoria.

Elegimos un sistema de visión artificial de alta gama, el COGNEX 3D-A5000

Con tecnología 3D LightBurst que proyecta un patrón de luz azul único sobre una pieza para adquirir imágenes 3D de alta resolución en 200 milésimas de segundos, y permite un mayor rendimiento para aplicaciones en línea de tiempo crítico.

Las dos cámaras consiguen construir una imagen en 3D con un solo disparo.

Más de 1 millón y medio de puntos de datos 3D que detectan características delicadas de las piezas.

El tratamiento de imágenes se realiza en un PC comunicado al PLC por Profinet.

Un problema añadido, éramos los primeros en utilizar este equipo en Europa. Esto implicó tener que testar varias alternativas de entrenamiento de la visión artificial hasta encontrar la adecuada.

Recogida de palets:

Para la recogida del palé utilizamos un robot cartesiano y un servomotor para el control de apertura de palas.

Integramos el sistema “Motion Control”, una tecnología de Siemens para el movimiento de varios ejes de manera simultánea y coordinada, dando la posibilidad de conseguir trayectorias precisas y optimizadas, con unos tiempos de ciclos muy cortos.

Este sistema se integra en el sistema de control del PLC. Por esto Utilizamos un PLC Simatic 1515 Tecnológico, y servomotores Siemens. Con ello, en un solo proyecto teníamos toda la configuración y parametrización del cartesiano y el programa de control del conveyor.

El programa de la pantalla HMI también quedaba integrada en el proyecto. Desde el HMI se tiene acceso a editar la parametrizan y los puntos del robot cartesiano sin necesidad de utilizar el software de desarrollo.

Utilizamos un sistema de Safety integrado en el PLC, Profisafe. Todo el sistema de seguridad queda también integrado en el proyecto único.

Esto facilitó tanto el desarrollo, la puesta en marcha y el posterior mantenimiento de la instalación.

Sistema de conveyors:

El robot cartesiano deposita el palé en una mesa de giro, la imagen artificial reconoce el tipo de palé y determina cual es el destino de las dos vías de transporte, ese sistema era controlado por el PLC y supervisado desde el HMI.

Reconocimiento de 18 tipos de palé.

Logramos la identificación de la gran variabilidad de tipos de palé y sus posiciones

Tiempo de Carga: Descarga de un convoy de 5 carros, en 2 m 10 s.

El sistema del robot cartesiano realizaba movimiento precisos y rápidos.

El tiempo de ciclo de carga era muy corto y la carga de valor alto.

La carga de pale era totalmente automática.

Conclusiones:

Conseguimos las especificaciones de tiempo de carga del convoy, muy exigente.

Integramos distintas tecnologías de una forma muy compacta en una alternativa novedosa.